몸길이 13m, 무게 7t의 슈퍼 공룡 티라노사우루스 렉스(티렉스)는 약 7000만년 전 중생대 백악기를 주름잡던 먹이사슬의 최상위 포식자였다. 그러나 1억6500만년 전 티라노사우루스 과에 속하는 육식 공룡이 처음 출현할 때만 해도 그 몸집은 기껏해야 말 정도의 크기에 불과했다.

그렇다면 티렉스는 언제, 어떤 이유로 그렇게 거대한 덩치로 커져버린 걸까? 그 이유는 지금까지도 밝혀지지 않은 미스터리였다. 그 사이에 생존했던 티라노사우루스의 화석이 발견되지 않았던 까닭에, 1억년이라는 기나긴 시간이 진화의 공백으로 남아있었던 것이다.

티렉스의 작은 친척 ‘티무르렝기아 에우오티카’

영국 에딘버러대와 미국 스미소니언 자연사박물관, 러시아 과학아카데미 등의 고생물학자들로 꾸려진 국제 연구팀은 14일 미국국립과학원 회보(PNAS)에 공개된 논문에서 “우즈베키스탄 키질쿰 사막에서 발견된 새로운 티라노사우루스 종의 일부 뼛조각 화석들이 티렉스가 거대한 덩치로 진화한 이유와 뛰어난 감각능력을 뚜렷이 보여준다”고 밝혔다.

비밀은 뇌와 청각의 발달이었다. 이번 연구를 이끈 에딘버러대의 스티븐 브루사티는 “새로운 공룡 화석은 티렉스와 가까운 사촌 격으로, 티라노사우루스가 거대한 포식자로 진화하기 앞서 먼저 뇌와 감각기관들이 진화했다”고 말했다.

연구팀이 2004년에 발견해 ‘티무르렝기아 에우오티카’로 명명한 이 공룡의 화석은 약 9000만년 전의 것으로 측정됐다. 그러나 일부 뼛조각들만으로 그 주인의 정체를 밝히기까지는 상당한 시간과 검증이 필요했다. 티무르렝기아의 몸집은 여전히 말 정도 크기로 작았다.

그러나 두개골의 구조를 컴퓨터 단층촬영(CT)으로 분석한 결과, 뇌의 생김새가 2000만년 뒤에 출현할 티렉스와 차이가 없고 미세한 저주파 음성신호를 포착할 만큼 속귀(內耳)가 발달한 것으로 밝혀졌다. 먹이 사냥에 유리한 조건을 갖췄다는 뜻이다.

그러나 이것만으로 티렉스의 덩치가 커진 이유를 설명하기엔 부족하다. 백악기에 앞선 쥐라기의 먹이사슬 최강자는 알로사우루스였다. 미국 자연사박물관의 한스 디에터 수스 박사는 지구 온난기에 적응하지 못한 알로사우루스가 멸종하고 티라노사우루스가 최상위 포식자로 올라서면서 덩치가 급격히 커지는 쪽으로 진화했을 것이라고 추정했다.